基于SPI的烟台地区干旱特征分析

利用烟台地区11个气象观测站的近30年(1981~2010)降水资料,采用标准化降水指数得到了烟台地区近30年的年度干旱指数和季节干旱指数,并根据干旱标准中干旱发生频率、干旱站次比和干旱强度三项指标分析了烟台地区近30 a干旱的演变特征。结果表明,近30 a来,烟台地区以轻旱为主,中旱和重旱比例持平,有干旱发生频率逐渐减少而发生强度有所增强的趋势;春旱和夏旱有增加趋势,冬旱和秋旱有减少趋势;西部和北部地区发生干旱的次数明显多于东部和中间地带地区。与灾情对比时发现,年SPI能够较好的对长期的干旱进行描述,但在年内发生短期干旱时,效果欠佳。尽管烟台地区近几年来没有重旱出现,仍需注意做好对干旱特别是重旱的预防工作。     

基于SPI的安徽省1961—2019年干旱演变特征分析

为分析标准化降水指数（SPI）在安徽省干旱监测评估中的适用性,基于SPI从干旱频率、站次比和干旱强度3个方面分析了1961—2019年该地区干旱时空演变特征。结果表明,1961—2019年安徽省各地区干旱频率总体呈南高北低分布,轻旱、中旱、重旱平均频率分别为31.7%、15.7%和6.1%;1961年以来安徽省轻旱以上平均站次比高达31.7%,有15年发生全域性干旱,1978年是干旱发生面积最广的年份,共发生18次全域性春旱、14次全域性夏旱、17次全域性秋旱和16次全域性冬旱;1961年以来安徽省干旱总体以轻旱到中旱为主,且呈微弱下降趋势,最强年份1978年为特旱级别,各季节干旱强度表现为夏旱>秋旱、春旱>冬旱,2011年的春旱、1978年的夏旱、2019年的秋旱和1968年的冬旱是1961年以来各季节性干旱最强年份。SPI可用于安徽省干旱监测评估。     

基于标准化降水指数的鲁西地区干旱时空特征分析

利用鲁西地区1962—2015年8个国家气象观测站逐月的降水资料,采用标准化降水指数(SPI)、主成分分析和Arc GIS空间插值方法,分析了该地区的年度和季节干旱演变特征。结果表明:(1)鲁西地区的干旱发生较为频繁且持续时间较长,年度和季节干旱发生频率均为30%左右,主要以轻旱和中旱为主,重旱和特旱发生频率较低;年度和季节的干旱站次比中,春旱和冬旱呈减少趋势,夏旱和秋旱呈增加趋势。(2)主成分分析中前两个特征向量的空间分布与干旱频率站次比的区域分布较为一致。     

黄河源区历史时期干湿变化特征分析

依据黄河源区9个气象站点1961—2017年降水资料,以标准化降水指数(SPI)作为干旱指标,计算多时间尺度下的SPI指数,对黄河源区历史时期的时空干湿变化特征进行分析。结果表明:21世纪初之前黄河源区干湿交替,变化幅度较大,21世纪后湿润强度有增加的趋势且在1961—2017年近57年里总体上是向涝(湿润化)的趋势发展;季尺度下黄河源区出现洪涝灾害的概率比旱灾的大,其中夏季出现中涝的概率较大,约达50%,而秋季则较容易出现轻旱和轻涝,概率均高达45%以上;黄河源区南部地区发生重旱及以上旱灾的频率较低,发生重涝及以上强度湿润化的频率较大;东北部地区较易发生重旱、中旱、轻涝、重涝;西部地区发生特旱特涝的频率相对较高。研究黄河源区历史时期干湿变化特征分析,为黄河源区防汛抗旱提供科学依据。     

基于标准化降水指数分析宁夏山区干旱演变特征

利用宁夏山区8个县站降水资料,采用标准化降水指数(SPI)比较分析了宁夏山区近38 a(1971-2008年)的各月干旱指数,并分析全年、月度干旱的站次比和干旱强度的年际变化。研究结果表明,宁夏山区年季干旱强度呈现降低趋势,但干旱发生频率和干旱面积增加,特别是2000年之后干旱频率和站次比呈增加趋势;宁夏山区以轻旱-中旱为主,特大干旱发生相对较少,近5 a来山区各县发生区域性干旱频率增加较明显;春旱和秋旱有加重的趋势,而夏旱和冬旱发生少,但春、夏、秋连旱在2000年之后发生频率和涉及的区域呈现增加的趋势;在当前气候变化背景下,宁夏山区干旱对农业生产的不利影响有加重的趋势。     

近63年大连市农作物生长季降水变化及旱涝分析

为了服务"三农"及粮食生产安全,建立农业气象灾害预警平台,采用大连市1951-2013年降水和气温资料,运用气候诊断分析方法、水平衡及旱涝指数方法,研究农作物生长季降水变化及旱涝特征。结果表明,大连市4-10月农作物生长季降水量呈减少趋势,其中,春季降水有所增加,夏秋季则减少;农业需水量呈明显增加趋势;旱涝指数呈减小趋势,气候湿润度下降。春季、秋季以干旱为主,重旱频率分别为28.6%、42.9%;夏季以涝为主,重涝频率为23.8%;农作物生长季中旱、重旱频率为23.8%,中涝、重涝频率为14.3%。大连市旱涝灾害同时存在,对农业生产影响较大,建立农业气象灾害预警机制及信息共享平台非常必要。     

胶东半岛冬小麦生育期气象干旱变化分析

为探明胶东半岛冬小麦生育期气象干旱的规律,更好地为粮食增产增收服务,采用有效降水评估方法和标准化降水指数(SPI),以莱州代表平原,莱阳代表山地丘陵,分析1971-2012年胶东半岛不同地区冬小麦各生育阶段平均有效降水情况和气象干旱发生频率。结果表明:冬小麦生育期平均有效降水占常年降水总量的3%左右;有效降水年际差异极大,平原区和山地丘陵区的冬小麦各个生育时期降水变化趋势不一;干旱累计发生频率为31.0%,轻旱发生次数最多,重旱以上发生次数山地丘陵区显著多于平原区,越冬期重旱最严重,但干旱总体呈减少趋势。尽管山地丘陵区有效降水较多,但与平原区一样,均无法满足当地冬小麦生长发育所需;应加强当地灌溉能力建设,做好水资源统筹分配工作,以保证冬小麦正常生长。     

长春地区近50年干旱特征的分析

本文根据长春地区1961年~2010年气象资料,采用国家标准《气象干旱等级》(GB/T20481-2006)中的标准化降水指数(SPI)对50年来干旱出现情况进行了分析。结果表明:长春地区春季干旱出现频率为25%(25次),夏季干旱出现频率为64%(32次),秋季干旱出现频率为56%(28次),农作物生长关键期长春地区干旱发生频率较高,随着年代的增加,出现干旱的等级升高,这和气候变暖有直接的关系。     

基于距平的白城地区干旱时间分布特征分析

基于距平(Pa)对白城地区干旱时间分布特征进行分析。结果表明:1961—2014年白城地区降水量年际变化不大,整体呈下降趋势。基于距平计算,共出现4次轻旱、3次中旱、2次重旱、6次特旱。通过SPI计算,共发生7次轻旱、7次中旱、3次重旱,还有1次特旱。通过距平计算出来的干旱年都包含在通过SPI计算出来的干旱年之内,但是干旱程度发生了变化。通过SPI指数,计算出来更多的干旱年份,这在一定程度上体现了SPI方法的优越性。     

基于标准化降水指数的干旱变化特征分析——以大庆地区为例

干旱是制约大庆地区发展的重要因素,为研究大庆地区干旱变化特征,利用大庆地区5个气象站1960~2015年的逐日气象资料,采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI),以Z指数为对照,结合历史旱情(以典型年2004和2007年为例进行说明)对大庆地区干旱研究的地区适用性进行了对比,并从干旱强度、干旱历时以及干旱周期角度对大庆地区干旱发生特征进行分析。结果表明:短时间尺度(1~3个月)下,SPI指数对干旱(特别是重旱)的识别能力优于Z指数;在12个月长尺度下二者表现一致。夏季干旱事件(SPI-1.0)的发生频率最高,为39.29%,其中中等干旱(SPI-1.5)及重旱(SPI-2.0)的发生频率约占16.07%;冬季干旱事件发生频率最低,为32.14%。在年尺度上,大庆地区多发生持续时间为7个月及以上的干旱事件,其次为3个月和4个月。大庆地区年际干旱频发,56年间有26年发生了干旱,有5个时间段出现了连旱现象,其中20世纪70年代干旱事件发生次数最多(7次),此后逐年减少。小波分析表明,大庆地区干旱特征呈周期变化,主要周期为2~6,12~15a,24~28a,无论哪个时间尺度,2015年后小波系数实部均呈现正值趋势,表明在未来一段时间内该地区降水偏多。趋势分析表明,大庆地区56年虽年降水量上升不显著,但SPI值上升达到p≤0.01显著水平,说明大庆气候区别于东北的干旱化呈现出显著的湿润化变化。     

内蒙古满洲里市32年一遇的干旱成因分析

通过对2002年冬季和2003年春、夏季对干旱有影响的气象要素、因子进行对比分析,找出内蒙古满洲里市32年一遇的严重干旱成因。另外还对满洲里市春夏季干旱的成因和干旱的环流形势进行了探讨,结果表明形成满洲里市干旱的一个主要原因是降水量与蒸发量之间的不平衡。由于环流背景、地形影响等原因造成满洲里市降水量偏少,并且由于气温升高,造成了蒸发量的加大,这是近年来满洲里市干旱日趋严重的根本原因之一。     

1965-2015年甘肃省干旱的时空变化特征

根据甘肃省境内35个气象台站自1965-2015年的逐日降水观测数据,通过统计春、夏、秋、冬及全年的累计降水量,计算出上述四季及全年的标准化降水指数（SPI）值,并采用EOF分析方法对SPI值分别进行时空分解,研究SPI值的空间分布特征和时间变化规律,从而分析甘肃省五十年来干旱的时空分布特征。结果表明:(1)整个区域范围内特征向量为一致的正值区,表面1965-2015年甘肃省旱涝变化整体同步,即一致性变涝或变旱。(2)时间系数演变来看,四季分布不均匀,极值相差较大,1965-2015年间春、秋、冬季气候向湿润转变,夏季有向干旱发展的趋势,干旱多发生在甘肃省的西北、东南地区,且夏季干旱范围最大。(3)1965-2015年间甘肃省全年干旱呈现由干旱到湿润,再由干旱到湿润的气候变化特征。     

基于标准化降水指数的鲁西地区旱涝时空特征分析

利用鲁西地区8个台站1962—2015年逐月降水资料,计算了鲁西地区各月的标准化降水指数(SPI),在此基础上分析了全年及各季节的标准化降水指数,应用M-K突变检验、小波分析和Arc GIS空间插值方法分析了旱涝的时空分布特征。结果表明,春季SPI呈现增加趋势,其余各季节及全年SPI均呈减少趋势。空间分布,年尺度干旱分布中东部县干旱次数高于西部县;雨涝呈现南北分布,南部县次数高于北部县。季节旱涝分布,春夏干旱多发生在东部及南部县,秋冬干旱集中在西北部县;季节雨涝次数较多发生在南部及东部县。     

基于Z指数的寿阳县干旱气候特征分析

利用寿阳县1961—2018年逐月降水资料，采用降水Z指数作为气象干旱等级指标，分析该地区的干旱变化特征。结果表明：近58年来，寿阳县年气候呈干旱化趋势，出现干旱16年，发生频率为27.6％，1997－2010年期间干旱发生频率最高，干旱程度最为严重；季节干旱中，春季有湿润化趋势可能，夏、秋、冬季呈不明显干旱化趋势；四季干旱发生频率，春季32.8％、夏季27.6％、秋季37.9％、冬季31.0％。春季干旱主要发生在1971－1982年期间，夏季干旱在1965－1974年、1980－1986年、1997－2001年期间旱情最严重，秋季干旱在1994－2010年和冬季干旱在1981－2002年为多发阶段。季节干旱，除冬季外，其它三季干旱都对当地农作物正常生长带来极为不利的影响。     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

朝阳地区干旱周期与演变规律研究

基于SPI标准化降水指标能反映干旱时间和空间分布特征的优点,将其作为干旱规律和周期的分析指标,然后利用功率谱分析法,对朝阳地区的干旱周期和干旱规律进行了研究。结果表明,朝阳地区是个旱情频发的区域,除极易发生轻旱外,还易发生中旱和特旱,秋冬季节会经常发生特旱,这为来年春天的播种带来困难;同时,朝阳地区旱涝呈现5～10年的周期性波动,具有一定的规律性和周期性。     

1961-2010年中国主要麦区冬春气象干旱趋势及其可能影响

【目的】近年来,连续发生的冬春连旱事件已经严重威胁到冬小麦的安全生产和粮食增产,本研究以中国主要麦区为研究对象,分析1961-2010年中国北方主要麦区冬春季降水、无降水日数和极端干旱频率的变化趋势及其对当地冬小麦生产的可能影响,揭示冬春干旱在当前气候背景下的演变趋势,为科学应对冬春干旱提供依据。【方法】采用线性倾向估计与Robust F线性显著性检验分析1961-2010年中国北方各站点冬春季降水、冬春季无降雨日数的线性倾向与显著性,揭示冬季、春季和冬春季的降水和无降雨日数的年代际变化趋势;根据气象干旱等级的国家标准GB/T 20481-2006将干旱5个等级中的重旱和特旱定义为极端干旱,基于降水距平的滑动平均,计算1961-2010年各年冬春季极端干旱频次的线性倾向,分析极端干旱发生频次的年际变化趋势和干旱风险剧增区降水的时间变化,揭示干旱时间动态趋势。【结果】(1)1961-2010年,华北为中心的冬麦区冬春气象干旱呈加剧趋势,其中心区域山西、河北和山东西北部冬春两季极端干旱的频次呈现增加趋势,陕西东部和湖北西北部春极端干旱的频次也呈增加趋势;(2)1961-2010年华北冬麦区的冬季降水呈减少趋势,且无降水日数呈增加趋势,即冬季气象干旱呈加剧趋势,其他区域的冬季降水呈增加趋势,无降水日数呈减少趋势;(3)1961-2010年华北冬麦区、黄淮冬麦区中南部和西北春麦区南部的春季降水均呈减少趋势,且无降水日数呈增加趋势,其他区域春季降水呈增加趋势,无降水日数呈显著减少趋势;(4)从重点区域降水的时间动态看,近20来华北地区的冬季和春季降水呈急剧下降趋势,无降水日数呈显著增加趋势,冬春气象干旱风险呈剧增趋势;近50年来黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区的冬季降水呈增加趋势,而春季降水呈下降趋势,无降水日数呈增加趋势,长江中下游麦区20世纪70年代中期以后春季降水呈持续下降趋势。【结论】华北地区冬春季降水呈急剧下降趋势,无降水日数呈增加趋势,华北冬小麦冬、春干旱势必由于地下水位的持续下降和抗旱成本的增加而导致干旱风险加大;黄淮冬麦区南部和长江中下游冬麦区的春季降水尽管也呈下降趋势,由于该区域春季平均降水量对小麦来说以偏多为主,降水减少还不会影响到小麦生长,该区域降水的减少可能对冬小麦生长有利;气候干旱区东北和内蒙春麦区、西北春麦区西部50年来的冬春季降水呈增加趋势,有利于春小麦生产。     

晋江市近50年气候及农业灾害性天气变化特征分析

用福建省晋江市1961-2010年的气象资料,分析其气候变化及农业灾害性天气的特征和规律,并使用2011-2016年资料数据进行对比分析,结果表明:近半个多世纪以来,晋江市的气温和降水量呈上升趋势,日照时数呈下降趋势,气温变化存在明显的突变现象,气候变暖的最大贡献为冬季;21世纪以来降水量偏多的时段主要出现在夏季、秋季;1991年以来,春季低温阴雨、秋季寒露风天气发生概率明显减小,强度减弱,而暴雨和大暴雨天气发生次数、强度明显增加,降水相对集中,严重旱灾发生概率呈明显增加趋势。     

近60年莘县气温和降水变化特征及其对农业生产的影响

利用莘县气象局提供的1957—2016年气温和降水资料,采用统计分析方法,对近60年来莘县气温和降水的变化特征及其对农业生产的影响进行分析。结果表明,近60年来莘县年平均气温呈上升趋势,且具有明显的季节变化特点,冬季增温明显,春、秋季次之,夏季变化不明显;近60年来莘县年降水量呈下降趋势,且具有明显的阶段性。夏季降水集中旱涝灾害并存,春、秋季易发生旱灾,冬季雨雪稀少。     

近37年周村区旱涝特征分析及对农业的影响

利用周村区1979—2015年降水资料,采用降水变率、线性趋势、滑动t检验等现代气候学诊断方法,分析了近37年来周村区降水量的月、季、年际分布特征及变化趋势,运用Z指标分析了周村区旱涝特征及其对农业的影响。结果表明,1979—2015年周村区降水量呈不显著的增加趋势,春、夏、秋季降水量均呈增加趋势,冬季降水量呈略微减少趋势。周村区年降水量主要集中在4—10月,占全年降水量的90%,7月份降水量最多,1月份降水量最少。近37年来周村区偏旱、偏涝年份各11年,正常年份15年。